近年来，随着我国交通事业的迅猛发展，修建了许多大跨度、特大跨度桥梁跨越峡谷、海峡、陆岛和大江大河。悬索桥是跨越能力最大的桥型之一，而吊索作为悬索桥的主要传力构件，为纤细构件，在不同环境中对于损伤是最为敏感的构件。材料性质、使用环境和施工等因素，空气中的氧化气体以及雨水等进入索体，易造成钢丝的腐蚀；车辆荷载、风荷载、雨振风振等动力作用，导致索体钢丝承受循环荷载作用，导致其疲劳失效，因此，吊索的寿命远小于桥梁结构的寿命。例如，英国克莱夫顿大桥曾经更换过长吊索和短吊索，如图1所示。

图1a 英国克莱夫顿大桥长吊索更换

2009年，江阴大桥由于短吊索轴套磨损异响的问题，已经对52根短吊索（钢丝绳）进行了更换，并形成了成熟安全的“单吊点”施工工艺。但是由于长吊索（平行钢丝）的特殊性，采用同样的更换技术，在松弛同样索力的情况下，必然会导致更大的应力场变化，损伤主缆和主梁，从而影响结构安全。大桥自1999年建成通车，距今已19年，而吊索设计寿命为25年，为了进行技术储备和可能出现的应急维修，有针对性地分析研究长吊索更换技术具有非常重要的意义，可以为大桥运营后期的长吊索批量更换提供依据。

图1b 英国克莱夫顿大桥短吊索更换

计算荷载 建立模型

江阴大桥主跨1385米，是国内首座跨径超千米的特大型钢箱梁悬索桥，1994年开工建设，1999年10月建成通车。大桥吊索采用销接式，全桥布置170个吊点，每个吊点有两根吊索，共340根吊索，并在每一个吊点的钢箱梁耳板位置设计了预留孔，方便后期吊索更换。其中长度大于10m的长吊索（1#～33#及54#～85#）采用带PE护套的平行钢丝索股，索股由109根5.0mm镀锌高强钢丝构成；长度小于10m的短吊索（34#～53#）采用80IWRC钢丝绳加PE防护套。吊索上、下锚头均为叉形热铸锚，由锚杯与叉形耳板构成，锚杯内浇铸锌铜合金，叉形耳板与锚杯用螺纹连接。

根据吊索内部锈蚀断丝病害检测结果，大桥下游19#N吊索存在渗水现象，疑似锈蚀。所以此次针对下游19#N吊索更换进行有限元分析，该吊索为Φ5-109平行钢丝拉索，长46.99m，设计恒载索力73t，具体位置如图2所示。